Riksantikvaren Klimagassberegninger Villa Dammen

(1)

Riksantikvaren Klimagassberegninger Villa Dammen

Utgave: 1 Dato: 16.12.2016

(2)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS DOKUMENTINFORMASJON

Oppdragsgiver: Riksantikvaren

Rapporttittel: Klimagassberegninger Villa Dammen Utgave/dato: 1/

Filnavn: Klimagassberegninger Villa Dammen_Prosjektrapport.docx

Arkiv ID:

Oppdrag: 608284-01 - Klimagassberegninger Villa Dammen Oppdragsleder: Mie Fuglseth

Avdeling: Energi og miljø Fag: Energi og miljø i bygg Skrevet av: Mie Fuglseth

Kvalitetskontroll: Julie Lyslo Skullestad Asplan Viak AS www.asplanviak.no

(3)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

FORORD

Denne rapporten er resultatet av et analysearbeid bestilt av Riksantikvaren for å gjøre klimagassberegninger for oppgraderingen av eneboligen Villa Dammen i Moss. I tillegg til klimagassberegninger for oppgraderingsprosessen, er det utført beregninger som

sammenlikner videre drift av Villa Dammen i nåtilstand både med scenarier for drift uten oppgraderingen, og med scenarier for oppføring og drift av et nytt standard boligbygg. Det er også utforsket hvordan ulike forutsetninger for beregning av energibruk i drift og utslipp fra energibruk innvirker på analyseresultatene.

Eier av Villa Dammen, Bjørge Sandberg-Kristoffersen har bidratt med innhenting av underlagsdata for materialbruk og energibruk i drift for Villa Dammen før og med

oppgradering. I tillegg til Bjørge, har Marte Boro (Riksantikvaren), Fredrik Berg (NIKU), Ola Harald Fjeldheim (Fortidsminneforeningen) og Vegard Heide (Husbanken) bidratt i diskusjon av systemgrenser og forutsetninger for analysen, samt innspill til prosjektrapporten.

Mie Fuglseth har vært oppdragsleder for Asplan Viak, og har utarbeidet beregninger og rapport.

Sandvika, 16.12.2016

Mie Fuglseth Julie Lyslo Skullestad

Oppdragsleder Kvalitetssikrer

(4)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

SAMMENDRAG

Denne rapporten presenterer resultatene av klimagassberegninger gjort for oppgradering og drift av eneboligen Villa Dammen, oppført i 1936 og oppgradert i 2014/15.

Klimagassberegningene for oppgradering og drift av Villa Dammen er sammenliknet med fortsatt drift av bygget i originaltilstand, og en referansesituasjon der man i stedet for å oppgradere river bygget, og i stedt oppfører et nytt standard boligbygg i henhold til dagens forskriftskrav. Sammenlikningen er gjort med forutsetning om beboere som utviser en nøysom energibruksatferd. Dette er vurdert å være mer sannsynlig for eldre bygg enn et moderne forbruksmønster slik det legges opp til i standard energiberegninger, og dermed å gi et bedre sammenlikningsgrunnlag for total klimapåvirkning over levetiden.

Tiltakene gjennomført i oppgraderingen av Villa Dammen har gitt stor reduksjon i

klimagassutslipp fra energibruk uten å gi høye utslipp fra materialbruk, og beregningene viser en tilbakebetalingstid for utslipp til oppgraderingen av Villa Dammen på kun et halvt år.

Sammenliknet med å rive Villa Dammen og oppføre et nytt standard energieffektivt bygg, gir Villa Dammen med oppgradering noe høyere klimagassutslipp over 60 års analyseperiode.

Tilbakebetalingstiden for utslipp fra oppføring av nybygget er imidlertid rundt 50 år.

Forutsetningene som ligger til grunn for beregning av årlig energibruk i drift har stor innvirkning på analyseresultatene. Energiberegninger basert på inndata som reflekterer beboere med en mer nøysom energibruksatferd og aktiv bruk av temperatursoning gir vesentlig lavere beregnet energibruk for Villa Dammen enn standard energiberegninger iht.

NS 3031. Målte forbrukstall for husholdningens energibruk ligger enda lavere enn

energiberegningene tilpasset nøysom atferd, og indikerer at energibruk som er lagt til grunn i analysen ikke er underestimert, og at man har valgt gode og tilpassede løsninger i

oppgraderingsprosessen som gjør det mulig å opprettholde god innekomfort med lavt energibruk. Dersom faktisk energibruk legges til grunn for utslippsberegningene, gir Villa Dammen, oppgradert bygg, lavere levetidsutslipp enn et standardbygg oppført iht. dagens forskriftskrav. Dette indikerer at skånsom oppgradering, nøye valgte energitiltak og

veiledning i energibesparende atferd vil være svært gode klimatiltak i eldre bygg.

Rapporten inkluderer også alternative klimagassberegninger der utslipp av CO2 fra vedfyring ikke regnes som klimanøytrale, men antas å gi klimaeffekt på lik linje med andre brensler. De alternative beregningene tar dessuten hensyn til klimaeffekten av utslipp og opptak av CO2 i henhold til tidspunktet de oppstår, og inkluderer dermed en utslippsgevinst for midlertidig karbonlagring i trematerialer. De alternative beregningsresultatene viser at hvorvidt man ser på vedfyring som klimanøytralt eller ikke, kan endre konklusjonen om hvilke tiltak som reduserer klimapåvirkning. Når man vurderer klimaeffekten av energieffektiviseringstiltak er det derfor svært viktig å både betrakte endringer i energibruk og resulterende utslipp, og sette disse i sammenheng.

Resultatene presentert i denne rapporten viser at energieffektivisering av eldre bygg ikke trenger å gå på bekostning av bevaringsverdi for å gi klimagevinst. Som et kompromiss, av hensyn til kulturhistoriske verdier, kan nennsomme energieffektiviseringstiltak være en måte å redusere den høye klimabelastningen fra drift av eldre boligbygg. Dersom de gode

tiltakene gjennomføres, kan man oppnå en vesentlig forbedring av klimapåvirkning fra boligmassen, samtidig som den bygde kulturarven ivaretas.

(5)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

INNHOLDSFORTEGNELSE

1 Innledning ... 1

1.1 Oppgradering av Villa Dammen ... 2

2 Formål og hensikt ... 4

3 Metode ... 6

3.1 LCA-metodikk... 6

3.2 Materialbruk til utbygging/oppgradering og vedlikehold ... 7

3.3 Beregning av energibruk i drift ... 9

3.4 Avhending etter endt analyseperiode ...12

4 Beregningsresultater ...13

4.1 Sammenstilte utslipp ...13

4.2 Utslipp fra materialbruk ...14

4.3 Utslipp fra energibruk i drift...19

4.4 Periodiserte utslipp over 60 år ...22

4.5 Alternative valg av energikilder ...23

4.6 Valg av metodikk for beregning av energibruk i drift ...25

4.7 Følsomhetsvurderinger ...29

5 Alternative beregninger med tidsjustering av utslipp og opptak ...31

5.1 Bakgrunn og metodikk ...31

5.2 Beregningsresultater med tidsjustering av utslipp og opptak ...37

6 Diskusjon ...45

6.1 Klimaeffekt av oppgradering av Villa Dammen ...45

6.2 Beregning av utslipp fra energibruk ...46

6.3 Utslipp fra ved og tidsaspektet for utslipp ...47

6.4 Sammenliknbarhet og overføringsverdi ...47

6.5 Forbrukerperspektivet ...48

6.6 Bevaringsaspektet ...49

7 Konklusjon...51

8 Kilder ...53

(6)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

VEDLEGGSLISTE

Vedlegg 1: LCA-metodikk

Vedlegg 2: Faktorer til energiberegninger

Vedlegg 3: Beregningsmetodikk og detaljerte beregningsresultater med tidsjustering av utslipp

Vedlegg 4: Dokumentasjon av energiberegninger og forutsetninger for beregning av energibehov for Villa Dammen

Vedlegg 5: Dokumentasjon av energiberegninger for TEK10 referansebygg

Vedlegg 6: Underlagsdata for materialbruk til oppgradering og drift og vedlikehold av Villa Dammen

Vedlegg 7: Underlagsdata for beregning av utslipp til avhending av Villa Dammen Vedlegg 8: Kilder for utslippsdata

Vedlegg 9: Plantegninger av Villa Dammen

(7)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

1 INNLEDNING

Eneboligen Villa Dammen i Moss ble oppført i 1936, og er oppgradert i 2014-15.

Konstruksjonen er uisolert reisverk (stående, maskinhøvlet plank med not og fjær), med utvendig stående panelkledning, samt støpt, full kjeller i betong. Boligens bruksareal er 117 m² (ekskl. kjeller). Oppgraderingen omfattet nennsomme tiltak for å redusere energibruk i drift, nøye valgt ut for å ikke gå på akkord med byggets opprinnelige kvaliteter, uttrykk og materialbruk.

Figur 1 Villa Dammen (Kilde: villadammen.no)

I forbindelse med oppfølging av oppgraderingen av Villa Dammen ønsket Riksantikvaren å få utarbeidet klimagassberegninger for bygget. Hensikten med dette skulle være å demonstrere et eksempel på netto klimagevinst av energieffektivisering av et verneverdig bygg, kontra fortsatt drift uten oppgradering. I tillegg skulle klimagassutslipp fra den oppgraderte bygningen sammenliknes med et nytt bygg oppført etter dagens standard, for å vurdere klimagevinsten av å oppgradere verneverdige bygg.

Klimagassutslipp fra eldre boligbygg er tidligere vurdert blant annet i rapporten

«Klimagassberegninger for vernede boligbygg vs. nye lavenergiboliger» (Selvig m.fl., 2011).

Rapporten ser på et laftet boligbygg fra 1812/1920 i Trondheim, som er rehabilitert i 2005- 2010, og sammenlikner klimagassutslipp fra oppgraderingen og drift i 60 år med utslipp fra oppføring og drift av et nytt bygg, oppført iht. lavenergiklasse II. Rapporten konkluderer med at rehabilitering av den verneverdige bygningen ga lavere klimautslipp enn oppføring av nye energieffektive bygg, regnet over 60 års analyseperiode.

I rapporten «Klimagassutslipp i et livsløpsperspektiv, for lafta bolighus og standard TEK17- bygg» (Enlid, 2015) vurderes et nylig oppført laftet bolighus i Lom, Gudbrandsdalen, opp mot et nytt bygg oppført iht. TEK10-standard, og foreslåtte krav til energieffektivitet fra 2017.

Rapporten konkluderer med at et det nye laftebygget var om lag like klimavennlig som det nye bygget. Klimabelastningen avhenger av utslippene fra materialbruken, og var lavt for

(8)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

laftehuset. Rapporten viste at valg av energikilde har stor betydning for en bygnings klimabelastning. Dette var et innspill til forslaget om at veggene i laftebygg i all hovedsak skulle kreves tilleggsisolert.

I masteroppgaven «Thingvalla Teller» (Kværness m.fl., 2010) undersøkte arkitektstudenter ved NTNU miljøpåvirkningen forbundet med gjenbruk av sveitservillaen Thingvallagården fra 1890 i Trondheim. Oppgaven konkluderte med at opprusting og gjenbruk av gården medførte lavere miljøbelastning i et livsløpsperspektiv enn å bygge nytt. Betydningen av energibruk i drift for total miljøbelastning ble understreket i oppgaven, og å redusere byggets

energiforbruk var et viktig underliggende premiss for konklusjonen. Studentene fant dessuten tiltak som muliggjorde tilstrekkelig energieffektivisering, og som samtidig var forenelige med ivaretakelse av byggets kulturhistoriske verdier.

1.1 Oppgradering av Villa Dammen

I oppgraderingen av Villa Dammen er det lagt vekt på å bevare byggets originale uttrykk ved mest mulig bevaring av opprinnelige materialer og løsninger. Det er derfor ikke utført

innvendig eller utvendig etterisolering av vegger, og de originale vinduene er blitt vedlikeholdt og bevart i stedet for utskiftet. Dette medfører at varmetapet vil være større enn i et

tilsvarende bygg med bedre isolering. For å kompensere for varmetapet ble det besluttet å øke mengden varmelagrende materialer og minske varmetapet i varmtvannssystemet.

Energieffektiviseringstiltak som er gjort i oppgraderingen omfatter:

 Isolering av vannrør

 Tetting rundt vinduer og dører

 Etterisolering av etasjeskillet mot loft med innblåst trefiberisolasjon

 Isolering av gulv mot kald kjeller med linullisolasjon

 Installasjon av varmelagrende masseovn i tegl med forvarming av tappevann

 Installasjon av varmegjennvinner for gråvann

Etasjeskillet mot kjeller og loft er etterisolert med lin- og trefiberisolasjon, og alle overganger mellom gulv, vegg, tak og vinduer i 1.etasje er fylt inn med linullisolasjon. Linullisolasjon er et hygroskopisk materiale, fremstilt fra fornybare ressurser, og har derfor evnen til å ta opp og avgi fukt, i motsetning til mineralbaserte isolasjonsmaterialer. Etter isolering ble overganger dekket med diffusjonsåpen vindsperreduk. På loft er det blåst inn trefiberisolasjon.

Trykktesting før og etter oppgradering viste en reduksjon av lekkasjetall fra 7,8 luftutskiftinger per time til 4,4.

(9)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

Før oppgraderingen ble byggets oppvarmingsbehov dekket med en kombinasjon av parafinkamin, vedovn, luft-luft varmepumpe og direkte elektrisitet.

Det oppgraderte bygget varmes opp av en vedfyrt masseovn som varmer luft og forvarmer tappevann. Masseovnen består av 2 tonn med teglstein som kan lagre varmen fra

forbrenning av veden. Ovnens overflate holder 30-40 grader over 24 timer etter at veden har brent ut, og avgir dermed varme til romluften sakte ved lav temperatur. Eksponert pipeløp avgir varme fra fyring i 2. etasje. En rørsløyfe inne i en av veggene på ovnen forvarmer vann til et varmelager i kjelleren. Fra varmelageret kan varmtvannsberederen hente varme til oppvaskmaskin og tappevann. I tillegg til masseovnen er det elektriske varmekabler på badet, og i ekstra kalde perioder benyttes elektriske oljeovner som varmetilskudd.

Energidesignet er basert på aktiv brukermedvirkning og hensiktsmessig bruk av oppvarmede og delvis oppvarmede soner. Bad, stue og tv-rom er oppvarmet, mens gang, trapp og

soverom er uten egen varmekilde. Overstrømningsventiler over dører øker

varmluftsirkulasjon til soner uten egen varmekilde. Å holde dørene mellom uoppvarmede og oppvarmede soner lukket bidrar til å holde energibruken nede og komfortnivået oppe.

Figur 2 Masseovn i Villa Dammen under bygging og ferdigstilt. Foto: Bjørge Sandberg Kristoffersen

(10)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

2 FORMÅL OG HENSIKT

Denne rapporten beskriver resultatene av klimagassberegninger for Villa Dammen.

Utslippsberegninger for oppgraderingsprosessen og drift av det oppgraderte bygget, er sammenliknet med fortsatt drift av bygget i originaltilstand, for å vurdere netto klimagevinst av oppgraderingen.

Livsløpsmetodikk er lagt til grunn, og klimagassutslipp for oppgradering, drift og vedlikehold og avhending er inkludert beregningene. Ved å sammenlikne totale klimagassutslipp for bygget med og uten oppgradering, er det beregnet en tilbakebetalingstid for utslipp - det vil si hvor lang tid det vil ta før utslippsgevinsten av reduserte driftsutslipp som følge av

energieffektiviseringstiltak tilsvarer utslipp forårsaket av materialbruk i oppgraderingen.

I tillegg til å vurdere klimagevinsten av å oppgradere Villa Dammen, er hensikten med

beregningene også å gjøre en helhetlig sammenlikning av energieffektivisering av et spesifikt eldre verneverdig boligbygg, med å rive og oppføre et nytt eneboligbygg etter dagens

standard. Klimagassberegningene for Villa Dammen er derfor sammenliknet med tilsvarende beregninger for et prosjektert nytt boligbygg oppført etter dagens standard og gjeldende forskriftskrav til energieffektivitet (TEK10, med endringer anno 01.01.2016).

Formålet med vurderingene gjort i denne rapporten er først og fremst å belyse

oppgraderingstiltakene gjennomført for Villa Dammen i et miljøperspektiv. Ettersom denne typen vurderinger gjøres på bakgrunn av case-spesifikke forutsetninger, gir det begrenset mulighet til å trekke generelle konklusjoner om miljøgevinsten av å oppgradere eldre bygg, sammenliknet med å bygge nytt. Likevel kan det gi grunnlag for videre arbeid på temaet, og bidra med diskusjonsunderlag til utfordringene knyttet til rollen eldre bebyggelse spiller i omstillingen til et lavutslippssamfunn.

Det er utført klimagassberegninger for følgende hovedscenarier:

A. Villa Dammen uten oppgradering

Årlig energibruk i drift til Villa Dammen i den stand bygget var før

oppgraderingen ble gjennomført, samt utslipp knyttet til forventet vedlikehold av bygget over 60 år og avhending etter 60 år.

B. Villa Dammen etter gjennomført oppgradering

Materialbruk til oppgradering av Villa Dammen, årlig energibruk i drift etter oppgradering, materialbruk til forventet vedlikehold over 60 år, og avhending av bygget etter 60 år.

C. Referansebygg iht. TEK 2010

Materialbruk til oppføring av et nytt boligbygg av samme størrelse (BRA) som Villa Dammen, i henhold til dagens standard, med standard byggematerialer.

Utslipp forbundet med utbygging, energibruk i drift og forventet vedlikehold over 60 år, samt avhending etter 60 år. Riving av Villa Dammen og avhending av materialer som inngikk i bygget uten oppgradering er medregnet som en del av utbyggingsfasen.

I tillegg til sammenlikning av scenariene, er det utforsket hvordan ulike forutsetninger for beregning av energibruk i drift og utslipp fra energibruk innvirker på analyseresultatene.

Betydningen av brukeratferd for energibruk og utslipp er vurdert gjennom å se på konsekvensene av blant annet ulike forutsetninger for temperatursoning. Resultatene er

(11)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

også holdt opp mot det faktiske målte energiforbruket i Villa Dammen etter oppgraderingen ble gjennomført.

(12)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

3 METODE

3.1 LCA-metodikk

Klimagassberegningene er gjort i henhold til metodikken som benyttes i livsløpsvurderinger (Life Cycle Assessment, LCA). En mer detaljert beskrivelse av LCA-metodikk er gitt i

Vedlegg 1: . Beregningene omfatter klimagassutslipp forbundet med forbruk av materialer og energi som trengs over hele livssyklusen for å bygge, drifte, vedlikeholde og avhende et bygg.

Utslipp forbundet med materialbruk omfatter produksjon av materialene (inkludert utvinning av råmaterialer, energibruk og transport i produksjonsprosessen), transport til byggeplass, forventet utskifting av komponenter i analyseperioden, samt riving, transport til

avfallshåndtering og avfallshåndtering av materialene etter endt levetid.

Beregninger for energibruk i drift omfatter utslipp knyttet til forventet årlig energiforbruk over analyseperioden, for de aktuelle energikildene som er forutsatt for hvert scenario.

Denne rapporten ser utelukkende på klimapåvirkning, og andre typer miljøpåvirkninger er ikke vurdert – «utslipp» brukes derfor i betydningen klimagassutslipp. Andre typer utslipp til luft av for eksempel partikler eller nitrogenoksider er ikke problematisert, og

lokalklimaeffekter av vedfyring er derfor ikke diskutert.

3.1.1 Analyseperiode

Det er benyttet 60 års analyseperiode i beregningene for alle scenarier, i henhold til standard praksis for klimagassregnskap for bygninger. Dette kan virke uhensiktsmessig, både fordi Villa Dammen allerede har stått i mer enn 60 år, og ettersom noe av hensikten med vurderingene i denne rapporten er å belyse gode tiltak for å kunne forlenge levetiden til bevaringsverdige bygg. Usikkerheten rundt forventet levetid for nye bygg som oppføres i dag er imidlertid like stor, og i tillegg er det svært usikkert hvordan byggene vil avhendes etter endt faktisk levetid. Å regne med hele livssyklusen over en fast analyseperiode, med like forutsetninger for avhendingsfasen er derfor valgt som et nødvendig metodisk grep for å ha konsistente systemgrenser for alle scenarier, og for å sikre sammenliknbarhet med

tilsvarende analyser.

3.1.2 Utslippstall

Klimagassutslipp beregnes ved å koble mengder av materialer og energi som behøves over analyseperioden med utslippsfaktorer – klimagassutslipp per mengdeenhet.

Klimagassutslipp angis i CO2-ekvivalenter. Utslippstall for materialer og transport er i hovedsak hentet fra miljødatabasen Ecoinvent¹ og miljøvaredeklarasjoner (Environmental Product Declaration, EPD). Kilder til utslippstall er gitt i Vedlegg 8: .

For utslipp fra elektrisitet og bioenergi er faktorer utarbeidet av forskningssenteret ZEB² benyttet. Utslippsfaktorer publisert av ZEB (Kristjansdottir m.fl., 2014) er benyttet i flere liknende vurderinger, og sørger derfor for en viss grad av sammenliknbarhet for resultatene i denne rapporten og tilsvarende beregninger for andre bygg. Utslippsfaktorene for energibruk er gitt i kapittel 3.3, i tillegg til i Vedlegg 8: .

1 http://www.ecoinvent.org/database/database.html

2 http://www.zeb.no/

(13)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

I utslippsfaktoren for elektrisitetsforbruk har ZEB lagt til grunn en utvikling i

elektrisitetsproduksjon som følger EU-målet om karbonnøytralitet innen 2050. Utslippsfaktor for bioenergi (ved) forutsetter klimanøytralitet som følge av bærekraftig skogsdrift, slik at utslipp fra biomasse som forbrennes tas opp i ny tilvekst. Denne antakelsen er imidlertid gjenstand for økende debatt, og det er derfor også gjort alternative beregninger der utslipp og resulterende klimapåvirkning betraktes i sammenheng med tidspunktet for utslipp og opptak - se kapittel 5.

Utslipp fra transport av byggematerialer med lastebil og evt. ferge er beregnet etter antall tonnkm transportert, basert på utslippstall fra Ecoinvent per tonnkm. Der spesifikke produsenter er kjent, er distanser fra produksjonssted til Villa Dammen estimert. Der opprinnelsessted for materialene er ukjent, er det antatt en generisk transportdistanse på 100km. Innvirkningen av denne antakelsen på analyseresultatene er vurdert i kapittel 4.2.2.

Transportdistanse til avhendingssted er antatt å være 85km for alle materialfraksjoner.

3.2 Materialbruk til utbygging/oppgradering og vedlikehold

Alle beregninger av utslipp forbundet med materialbruk inkluderer utvinning av råmaterialer, produksjon av byggevareprodukter, og transport til byggeplass. Avhending av materialer inkluderer transport til avhendingssted og selve avfallshåndteringen.

3.2.1 Villa Dammen

Underlagsdata for materialmengder til oppgradering av Villa Dammen er oppgitt av huseier, og omfatter følgende:

 Isolasjonsmaterialer

 Konstruksjonsvirke til nytt gulv

 Vindsperre til utbedring av tak

 Lekter og sløyfer til utbedring av tak

 Sinkbeslag til utbedring av tak

 Teglstein og sement i pipeløp

 Teglstein og mørtel i masseovn

 Gråvannsvarmegjenvinner

 Varmtvannsbereder

 Varmelager (varmtvannstank)

 Maling, innendørs og utendørs

Detaljerte materialmengder som ligger til grunn for beregning av klimagassutslipp til oppgradering av Villa Dammen er gitt i Vedlegg 6: .

Det ble nedlagt vesentlig arbeid for å utbedre de originale vinduene i

oppgraderingsprosessen, for å unngå fullstendig utskifting. Det forutsettes derfor ikke fullstendig utskifting av vinduene i analyseperioden, men i stedet montering av nye innervinduer (varerammer) etter 30 år (analogt med at det er forutsatt 30 års levetid for vinduer i referansebyggene). Sintef-rapporten «Energieffektive verneverdige vinduer» (Homb

& Uvsløkk, 2012), viser at utbedring av gamle vinduer kan gi U-verdi mellom 1,5 og 1,6 W/m²K ved å montere en innvendig vareramme med et enkelt glass med hardbelegg, og en U-verdi under 1 med dobbelt glass med hardbelegg og gass.

For maling innvendig og utvendig er det forutsatt maling av fasade hvert 8. år og innvendig maling hvert 10. år. Dette tilsvarer vedlikeholdsfrekvensene som er antatt for

referansebygget.

(14)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

Det er forutsatt 10% utskifting av takstein over analyseperioden.

Det forutsettes fullstendig utskifting av badet etter 30 år. Materialbruk forbundet med dette er satt likt som for badet i referansebygget, der det også forutsettes en utskifting i levetiden.

Levetid for varmtvannstank og gråvannsvarmegjenvinner er satt til 25 år, basert på

informasjon fra produsent. Med unntak av utskifting av gråvannsvarmegjenvinneren (som ble installert som en del av oppgraderingen), forutsettes det tilsvarende vedlikeholdsaktiviteter over 60 år for bygget beholdt i originaltilstand som for oppgradert bygg.

Det er planlagt utbedring av vinterhagen, og materialbruk til dette er medregnet som en vedlikeholdsaktivitet i analyseperioden både for opprinnelig og oppgradert bygg.

Detaljerte materialmengder som ligger til grunn for beregning av klimagassutslipp i drift og vedlikeholdsfasen for Villa Dammen er gitt i Vedlegg 6: .

3.2.2 Referansebygg

Referansebygget er basert på masteroppgaven «Life Cycle Assessment of a Single-Family Residence built to Passive House Standard»³, skrevet av Oddbjørn Dahlstrøm ved NTNU i 2011. Oppgaven sammenlikner to eneboliger prosjektert av Nordbohus AS, der det ene er prosjektert etter TEK07-standard, mens det andre tilfredsstiller krav i henhold

passivhusstandarden NS3700:2010. TEK07-bygget er brukt som utgangspunkt for referansebygget i denne vurderingen, og er tilpasset til de reviderte TEK10-kravene til energieffektivitet med ekstra materialbruk til isolasjon og vinduer med lavere U-verdi, for at referansebygget skal samsvare med energiberegningene.

Referansebygget er oppført i bindingsverkskonstruksjon i tre, er isolert med mineralull i vegger og tak, og har et armert betonggulv på grunn isolert med ekspandert polystyren (EPS). Dette gir et referansebygg som i høy grad er tilsvarende Villa Dammen i materialbruk og funksjon. For mer detaljert informasjon om referansebygget og beregningsforutsetninger henvises det til masteroppgaven.

Beregningsmodellen i masteroppgaven har svært høy detaljeringsgrad, og medregner

materialbruk helt ned til stålforbruk i spiker som inngår. Dermed er den svært godt egnet som utgangspunkt for referansebygget i denne vurderingen. Materialbruk til komponenter som inngår i energi- og ventilasjonssystemer er hentet fra masteroppgaven «Heating and Ventilation of Highly Energy Efficient Residential Buildings: Environmental Assessment of Technology Alternatives»⁴, som ble utarbeidet samtidig med Dahlstrøms oppgave for å vurdere energibruk og ventilasjon for de samme prosjekterte boligbyggene.

Klimagassutslipp over byggets levetid, inkludert utbygging, avfall fra utbyggingsfasen, drift og vedlikehold, samt avhending er i oppgaven beregnet ved bruk av LCA-programvaren

SimaPro. I masteroppgaven er 50 års analyseperiode benyttet, og beregningsmodellen brukt i oppgaven er derfor tilpasset 60 års analyseperiode, slik det er forutsatt i denne rapporten.

Referansebygget i masteroppgaven har et oppvarmet bruksareal (BRA) på 187 m². Beregnet energibruk fra Simien og beregnede utslipp fra materialbruk fra SimaPro-modellen er derfor skalert per BRA for å tilsvare oppvarmet BRA for Villa Dammen (117 m²).

Klimagassutslipp forbundet med transport av arbeidere, som var inkludert i masteroppgaven, er ekskludert i denne analysen.

3 https://www.ntnu.edu/c/document_library/get_file?uuid=b5fc4b14-55df-4476-8af4- 90be49b58edc&groupId=163835

4 https://brage.bibsys.no/xmlui//bitstream/handle/11250/234355/-1/441334_FULLTEXT01.pdf

(15)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

Tegninger av utvendige fasader for referansebygget er vist i Feil! Fant ikke referansekilden.:

Feil! Fant ikke referansekilden.Beregningsmodellen i masteroppgaven er ikke inndelt i henhold til bygningsdelstabellen, slik som det for eksempel er gjort i verktøyet

Klimagassregnskap.no, som ofte benyttes til tilsvarende vurderinger. Inndelingen i masteroppgaven er derfor spesifisert i Tabell 1:

Tabell 1 Spesifikasjon av bygningselementer som inngår i bygningsdeler for referansebygg

BYGNINGSDELER, REFERANSEBYGG INKLUDERER

Byggefase Alle arbeider og energibruk til oppføring av bygget

Grunn og fundamenter Ringmur, såleblokk, markisolasjon, pukk/grus/drenering og radonrør, utgraving

Gulv Gulv på grunn, gulv i 1. etg

Vegger Innervegger, yttervegger

Tak Yttertak, takstoler, undertak, himling, takrenner, snøsikring og tetning Vinduer og dører Vinduer, ytterdører, innerdører

El og rør Kabling, vannrør

Overflater Alle overflater på bad, parkett, innendørs og utendørs maling

3.3 Beregning av energibruk i drift

Energiberegninger for Villa Dammen er utført med simuleringsprogramvaren SIMIEN (ver.

6.000).

Innledningsvis ble standardfaktorer til bruk i energiberegninger iht. NS 3031 benyttet for å estimere energibruk i drift for Villa Dammen med og uten gjennomførte

energieffektiviseringstiltak. Sammenlikning av resultatene fra energiberegningene med målte forbruksdata for de to siste driftsår viste imidlertid at beregnet levert energi avviket vesentlig fra reelt energiforbruk i bygget.

Total levert energi til oppgradert bygg, beregnet iht. NS 3031 lå i snitt 2,4 ganger høyere enn målte forbruksdata for Villa Dammen etter oppgraderingen. Dette skyldes trolig flere faktorer.

SIMIEN-beregningene tar ikke høyde for redusert energibehov som følge av gråvannsvarmegjenvinning, eller innvirkningen av termisk masse i masseovnen og heltregulvet på energibehovet. Egenskaper ved masseovnen knyttet til varmeavgivelse i bygget, termisk komfort og innvirkning på brukeratferd kan også pekes på som viktige parametere som påvirker energibruk i Villa Dammen, men som ikke er mulig å modellere med standardfaktorer i SIMIEN. Levert energi fra ved beregnes å være nesten 3 ganger høyere i SIMIEN-beregningene basert på NS 3031 enn det reelt vedforbruk tilsier, noe som indikerer at man oppnår tilstrekkelig innekomfort ved bruk av masseovnen i Villa Dammen på en mer nøysom måte enn med en mer standard vedovn.

Brukeratferd og valg av energibruksstrategi for beboerne i Villa Dammen, sammenliknet med det som legges til grunn for verdiene i NS 3031 er nok likevel den viktigste årsaken til

avviket. Den nåværende husholdningen har en høy grad av bevissthet rundt hvordan egen atferd påvirker energibruk, samt en aktiv strategi for å minimere energibruken.

(16)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

3.3.1 Skjematisk nøysomme beboere

Nasjonal og internasjonal forskning indikerer at atferd er en avgjørende faktor for energibruk i moderne boliger. I en gjennomgang av internasjonal litteratur på emnet, samt en

sammenlikning av målt og beregnet energibruk (iht. standardfaktorer) i norske og svenske passivhusboliger og norske energimerkede boliger, fant Borg (2015) at reelt energibruk generelt er lavere enn beregnet forbruk for gamle hus. Man fant også at reelt energiforbruk i passivhus og lavenergibygg generelt lå høyere enn beregnede verdier. Dette indikerer en risiko for at man med energiberegninger iht. NS 3031 overestimerer energibruk i drift for eldre boligbygg.

Det hadde derfor vært en fordel å få etablert alternative standardiserte sett med

forutsetninger som gjenspeiler mer nøysomme beboere enn det som kommer til uttrykk gjennom vanlige standardiserte inndata for bruk i kontrollberegning mot offentlige krav.

Hensikten med dette ville være å illustrere hvilke nivåer av energibruk som kan tenkes opptre med relativt nøysomme, bevisste eller dyktige beboere, altså beboere som av ulike grunner bruker boligen på en slik måte at den totale energibruken i drift blir lav. Mer utbredt bruk av et slikt sett med inndata kunne etter hvert gi en nyttig referanse som kunne gi et mer

bredspektret bilde av ulike bygningstypers reelle energieffektiviseringspotensial, med ulike måter å bruke boligen på.

I denne rapporten er det valgt å legge til grunn et slikt sett med forutsetninger som skal representere en husholdning med såkalte «skjematisk nøysomme beboere».

Hovedforskjellene mellom NS 3031 og skjematisk nøysom beboer er redusert driftstid for ventilasjon, lavere energibruk til varmt tappevann, og større bruk av temperatursoning. Iht.

skjematisk nøysom beboer defineres halvparten av BRA som delvis oppvarmet eller

uoppvarmet, i stedet for at hele arealet antas å være fullt oppvarmet, slik som iht. NS 3031.

Dette er en sannsynlig forutsetning i boligbygg, der soverom, yttergang, kott o.l. ofte er uoppvarmet eller delvis oppvarmet. For eldre boligbygg, som er dårligere isolert og mindre tette enn nye bygg, er det vanlig med mer utstrakt bruk av temperatursoning i

fyringssesongen. Et sett med forutsetningene som reflekterer dette er derfor bedre egnet til bruk for å estimere energibruk i drift for eldre boligbygg.

Verdiene i «Skjematisk nøysom beboer» er utarbeidet av Vegard Heide i Husbanken, som har gitt innspill underveis i arbeidet med rapporten. Oversikt over inndataverdier iht.

skjematisk nøysom beboer og NS 3031 er gitt i Vedlegg 2: .

Innvirkningen av å benytte ulike forutsetninger for energibruk som grunnlag for vurdering av miljøgevinst, samt bruk av standardverdier iht. NS 3031 for å estimere årlig energibruk i gamle og nye boligbygg er problematisert i kapittel 6.

3.3.2 Forutsetninger i energiberegninger

Masseovnen som ble installert i Villa Dammen som en del av oppgraderingen forutsettes å dekke 75% av romoppvarming og 25% av tappevannsoppvarming. 50% av BRA er definert som rom uten egen varmekilde i energiberegningsmodellen. Som beskrevet i kapittel 1.1, betyr ikke dette at rommene holder en uholdbar innetemperatur, ettersom energiløsningen i bygget sørger for god varmedistribusjon.

For Villa Dammen i originaltilstand er det forutsatt at romoppvarming skjer ved bruk av luft- luft varmepumpe (40%), vedovn (20%), parafinkamin (30%) og panelovn (10%).

Tappevannsoppvarming skjer med bruk av elektrisitet. 50% av BRA er definert som uoppvarmet, tilsvarende som for oppgradert bygg.

(17)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

Energibruk i drift for referansebygget er beregnet ved bruk av samme

energiberegningsmodell i SIMIEN som benyttet av Dahlstrøm (2011), oppdatert i henhold til krav i gjeldende teknisk forskrift, samt inndata i skjematisk nøysom beboer.

I masteroppgaven referansebygget er basert på var det forutsatt at byggets

oppvarmingsbehov dekkes 40% med vedfyring i ovn og 60% med direkte elektrisitet. Det er imidlertid vurdert som lite realistisk å forutsette en så høy andel energidekning fra vedfyring.

Vintersimulering i SIMIEN (3 døgn med utetemperatur mellom -17,7C og -22,3C) for Villa Dammen oppgradert til TEK10-nivå viser et effektbehov på 3,5kW for hele 1.etasje. De minste vedovnene utformet for bruk i moderne, godt isolerte boliger har imidlertid en høyere nominell effekt enn dette - ca 4,5kW. Overtemperatur ved selv beskjeden fyring kan føre til at boligeiere unngår å bruke vedovn i moderne boliger. For referansebygget i denne

vurderingen er derfor andelen energibruk til oppvarming som dekkes med vedfyring justert ned til 20% (80% elektrisk oppvarming). Tappevannsoppvarming skjer med bruk av

elektrisitet. 50% av BRA er definert som delvis oppvarmet i energiberegningsmodellen.

Verdier for levert energi, per energikilde, som er lagt til grunn for utslippsberegningene for energibruk i drift for Villa Dammen uten oppgradering, oppgradert bygg og TEK 10

referansebygg er gitt i Tabell 2:

Tabell 2 Levert energi til drift for Villa Dammen uten oppgradering, oppgradert bygg og TEK10 referansebygg, per oppvarmet BRA, fordelt på energikilde

LEVERT ENERGI [KWH/M2/ÅR]

ENERGIKILDE Villa Dammen, uten oppgradering

Villa Dammen, oppgradert bygg

TEK10 Referansebygg

DIREKTE EL 135 119 82

EL TIL VARMEPUMPE 38 0 0

PARAFIN 111 0 0

BIOBRENSEL (VED) 143 168 26

Detaljerte forutsetninger for energiberegningene, inkludert forutsetninger knyttet til

energidekning og virkningsgrader, er gitt i Vedlegg 4: . Verdier for målt energiforbruk for Villa Dammen for de siste to driftsår er også gitt i Vedlegg 4: .

Utslippsfaktorer for levert energi fra de ulike energikildene benyttet i beregningene er gitt i Tabell 3. Innvirkning på resultatene av valg av utslippsfaktorer er problematisert i kapittel 4.7.

Tabell 3 Utslippsfaktorer for beregning av utslipp fra energibruk i drift, for ulike energikilder

ENERGIKILDE UTSLIPPSFAKTOR

[KG CO2-EKV./KWH LEVERT ENERGI]

ELEKTRISITET 0,132

PARAFIN 0,321

BIOBRENSEL (VED) 0,014

3.3.3 Alternative scenarier for valg av energikilder

I tillegg til beregningene for Villa Dammen med og uten oppgradering med energiløsninger som beskrevet over, er det gjort beregninger for alternative valg av energiløsning som gjenspeiler vanlige løsninger i norske boligbygg.

(18)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

For fortsatt drift av Villa Dammen uten oppgradering er det gjort beregninger for energiløsning uten parafin, i tråd med at det fra 2020 er forbudt med parafin/olje til oppvarming i norske boliger.

For å illustrere en mer konvensjonell løsning i det oppgraderte bygget, er det gjort

beregninger der oppvarming skjer med med luft-luft-varmepumpe, elektrisitet og ved, i stedet for masseovnen.

Resultater med alternative energikilder presenteres i kapittel 4.4.

3.4 Avhending etter endt analyseperiode

Utslipp i avhendingsfasen omfatter riving av bygg, sortering av materialfraksjoner, transport av materialer til avfallshåndtering, og utslipp fra selve avfallshåndteringen.

Forutsetninger og utslippsfaktorer for avhending av de ulike materialfraksjonene er hentet fra Dahlstrøm (2011). Materialmengder i Villa Dammen som underlag for mengder til

avfallshåndtering er estimert av takstmann – se Vedlegg 7: for detaljer. Avhending av materialer som inngikk i oppgraderingen er medregnet for oppgradert bygg.

Transportdistanse til avhendingssted er antatt å være 85km for alle materialfraksjoner.

Ettersom nybygget skal representere et alternativ til fortsatt videre drift av Villa Dammen eller oppgradering, er riving av bygget (i originaltilstand uten oppgradering) medregnet som en del av utbyggingsfasen for referansescenariet.

(19)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

4 BEREGNINGSRESULTATER

4.1 Sammenstilte utslipp

Beregnede klimagassutslipp for Villa Dammen, uten oppgradering og oppgradert bygg, samt TEK10 referansebygg, over 60 års analyseperiode, er gitt som totale livsløpsutslipp i Tabell 4 og per m² oppvarmet BRA og år i Tabell 5.

Tabell 4 Sammenstilling av beregnede klimagassutslipp for Villa Dammen med og uten oppgradering, samt TEK10 referansebygg, over 60 års analyseperiode

KLIMAGASSUTSLIPP [TONN CO2-EKV.]

LIVSLØPSFASE Villa Dammen, uten

oppgradering

UTBYGGING/OPPGRADERING 0,0 2,6 32,4

ENERGI I DRIFT 423,1 126,6 78,3

D&V 6,1 6,3 12,1

AVHENDING 5,9 6,1 7,4

SUM 435,0 141,6 130,2

Tabell 5 Sammenstilling av beregnede klimagassutslipp for Villa Dammen med og uten oppgradering, samt TEK10 referansebygg, per areal år, regnet over 60 års analyseperiode

KLIMAGASSUTSLIPP [KG CO2-EKV./M²/ÅR]

LIVSLØPSFASE Villa Dammen, uten

oppgradering

ENERGI I DRIFT 60,3 18,0 11,2

D&V 0,9 0,9 1,7

SUM 62,0 20,2 18,5

Resultatene viser at fortsatt drift av Villa Dammen uten oppgradering gir vesentlig høyere klimagassutslipp enn både oppgradering av bygget og riving og oppføring av et nytt TEK10- bygg. Reduksjonen i totale klimagassutslipp som følge av oppgraderingen, regnet over 60 år, er ca. 295 tonn CO2-ekv., dvs. -67%. Energibruk i drift av det oppgraderte bygget gir 70%

lavere utslipp enn fortsatt drift av bygget uten oppgradering. Oppgraderingsprosessen gjør at utslippene forbundet med materialbruk er 25% høyere for det oppgraderte bygget enn for bygget uten oppgradering over analyseperioden, men utslaget av dette på totalen blir lite, fordi utslippene fra energibruk er så mye høyere.

Energibruksutslipp for referansebygget ligger ca. 40% lavere enn Villa Dammen (oppgradert bygg). Utslipp forbundet med materialbruk til nybygget er imidlertid over 3,5 ganger høyere enn materialbruksutslipp for Villa Dammen. Netto gir dette en differanse i totale utslipp på ca.

11 tonn CO2-ekv., som vil si at levetidsutslipp for referansebygget er 8% lavere enn Villa Dammen, oppgradert bygg.

(20)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

En sammenstilling av analyseresultatene er illustrert i Figur 3:

Figur 3 Sammenlikning av klimagassutslipp for Villa Dammen med og uten oppgradering, samt TEK10 referansebygg, per areal og år regnet over 60 års analyseperiode, fordelt på utslipp forbundet med hver livsløpsfase

Figur 3 viser tydelig at utslipp fra energibruk i drift har klart størst betydning for totale utslipp.

Andelen av totale utslipp forbundet med energi i drift er aller størst for fortsatt drift av Villa Dammen uten oppgradering (97%), ettersom det er kun er medregnet materialbruk til vedlikehold og utskifting. Utslipp fra energibruk står for 89% av levetidsutslippene for det oppgraderte bygget, og 60% for referansebygget.

Utslipp fra oppgraderingsprosessen står for kun 2% av totale levetidsutslipp for det

oppgraderte bygget. For referansebygget står er utslipp fra utbyggingen (inkludert riving av eksisterende bygg) for ca. en fjerdedel av de totale utslippene over 60 år.

Utslipp fra materialbruk til drift og vedlikehold utgjør 1-9% av totale utslipp over 60 år, mens utslipp fra avhendingsfasen utgjør 1-6% av totalen.

4.2 Utslipp fra materialbruk

Utslipp forbundet med produksjon og transport av byggematerialer til

utbygging/oppgradering, vedlikehold og avhending av byggene er gitt som totale levetidsutslipp i Tabell 6, per areal og år i Tabell 7, og illustrert i Figur 4.

0,0 0,4 4,6

60,3

18,0 11,2

0,9

0,9 1,7

0,8

0,9 1,1

0 10 20 30 40 50 60 70

V I L L A D A M M E N , U T E N O P P G R A D E R I N G

V I L L A D A M M E N , O P P G R A D E R T B Y G G

T E K 1 0 R E F E R A N S E B Y G G

KG CO2-EKV./M2/ÅR

SA MME N LI K N I N G AV K LI MAG A SSUT SLI PP, VI LLA DA MME N O G RE FE RA N SE BYG G

Utbygging/oppgradering Energi i drift D&V Avhending

(21)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS Tabell 6 Klimagassutslipp knyttet til produksjon, vedlikehold og avhending av byggematerialer for Villa Dammen med og uten oppgradering, og TEK10 referansebygg, over 60 år

LIVSLØPSFASE Villa Dammen, uten oppgradering

D&V 6,1 6,3 12,1

SUM 12,0 15,0 51,9

Tabell 7 Klimagassutslipp knyttet til produksjon, vedlikehold og avhending av byggematerialer for Villa Dammen med og uten oppgradering, og TEK10 referansebygg, per m2 oppvarmet BRA og år, regnet over 60 år

LIVSLØPSFASE Villa Dammen, uten oppgradering

D&V 0,9 0,9 1,7

SUM 1,7 2,1 7,4

(22)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS Figur 4 Klimagassutslipp knyttet til produksjon, vedlikehold og avhending av byggematerialer for Villa Dammen med og uten oppgradering, og TEK10 referansebygg, fordelt per livsløpsfase

Utslipp forbundet med materialbruk for det oppgraderte bygget fordeler seg omtrent likt på vedlikeholdsfasen og avhendingsfasen (ca. 40% av totale materialutslipp), mens

materialbruk til selve oppgraderingen utgjør 17% av totale levetidsutslipp fra materialbruk.

Ettersom forutsetningene for vedlikehold og avhending er tilnærmet like for Villa Dammen med og uten oppgradering, er det utslipp fra oppgraderingsprosessen som skiller disse (ca.

25% høyere materialutslipp for oppgradert bygg).

Utslipp fra utbyggingsfasen for nybygget (inkludert riving av eksisterende bygg) er ca. 12 ganger høyere enn utslippene fra oppgraderingen av Villa Dammen, og står for ca. 60% av utslipp fra materialbruk for referansebygget. Materialbruk til drift og vedlikehold av

referansebygget er også nesten dobbelt så høye for som for Villa Dammen. Utslipp fra riving av Villa Dammen utgjør ca. 20% av utbyggingsutslippene for referansebygget. Ekskludert riving av Villa Dammen, ligger utbyggingsutslippene for referansebygget ca. 10 ganger høyere enn utslippene fra oppgraderingen av Villa Dammen. Over hele levetiden er utslippene forbundet med materialbruk for referansebygget ca. 3,5 ganger høyere enn materialutslippene fro Villa Dammen, oppgradert bygg.

4.2.1 Utslipp fordelt per materialgruppe

Figur 5 viser fordelingen mellom utslipp fra materialbruk per materialgruppe for de tre hovedscenariene. Merk at dette er relativ utslippsfordeling mellom materialgruppene, vist i prosent av totale utslipp for hvert hovedscenario. Søylene er derfor like store, selv om totale utslipp i absoluttverdi er forskjellig for de tre scenariene, som vist i forrige avsnitt.

0 10 20 30 40 50 60

TONN CO2-EKV.

K LI MAG A SSUT SLI PP F RA MAT E RI A LBRUK OVE R 6 0 Å R, PE R LI VSLØPSFA SE

Utbygging/oppgradering D&V Avhending

(23)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS Figur 5 Fordeling av utslipp fra byggematerialer, per materialgruppe

Figuren viser at fordelingen mellom hvilke materialgrupper som bidrar til utslipp er svært forskjellig for Villa Dammen og referansebygget. Dette skyldes ulikhetene i materialene som er inngår i oppgradering og nybygg.

Som nevnt over, har materialbruk til vedlikehold størst betydning for materialutslippene for Villa Dammen. Materialgruppen «Annet» er den største posten for Villa Dammen uten oppgradering – dette skyldes at materialbruk forbundet med oppgradering av bad etter 30 år er regnet under denne posten. Denne materialposten er relativt stor, og inneholder blant annet bruk av keramisk flis, som har høye produksjonsutslipp. Utslipp forbundet med maling, samt utskifting av varmtvannstank/gråvannsvarmegjenvinner står for henholdsvis 31% og 20% av totale materialutslipp over 60 år for Villa Dammen, oppgradert bygg. Av materialene som har inngått i selve oppgraderingen, er det teglstein som har størst betydning for

klimagassutslipp (står for 28% av totale materialutslipp).

For referansebygget gir isolasjon de største bidragene til totale materialutslipp, etterfulgt av tre, betong og vinduer.

1,1 % 2,6 %

20,4 %

0,0 % 0,0 %

13,8 %

3,0 % 2,5 %

12,6 %

0,5 %

4,9 %

31,1 %

0,6 %

8,4 %

7,8 %

13,4 %

20,4 %

5,2 %

0,0 %

0,4 %

0,1 %

0,5 %

2,6 %

31,3 %

31,4 %

1,6 %

0,0 %

1,4 %

50,0 %

29,3 %

3,1 %

0 % 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 100 %

FO RDE LI NG AV UT SLI PP F RA MAT E RI A LBRUK , PE R MAT E RI A LG RUPPE

Tre Betong Vinduer og dører Isolasjon

Tegl Stål Aluminium Plast/gummi

Maling Kabling Annet

(24)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

4.2.2 Utslipp fra transport av materialer

For å vurdere innvirkningen av antakelser knyttet til transportdistanser for materialer, er andelen utslipp fra transport skilt ut for hver livsløpsfase, som vist i Figur 6:

Figur 6 Fordeling mellom utslipp knyttet til materialproduksjon og –avhending og transport av byggematerialer til byggeplass og avhendingssted.

Totalt over analyseperioden er andelen av totale utslipp som er knyttet til transport ca. 20%, men som det fremgår av figuren, er andelen vesentlig høyere for avhendingsfasen (33%), enn for oppgraderingsfasen (13%) og D&V (7%). Dette skyldes av utslipp fra

avhendingsprosessen i seg selv er lave. For referansebygget utgjør utslipp knyttet til transport av materialer til byggeplass og avfall til avfallshåndtering 15% av totale livsløpsutslipp.

Utslipp fra transport av byggematerialer til oppgradering og vedlikehold av Villa Dammen har høy usikkerhet for de materialene der produksjonssted ikke er kjent. Selv om

transportutslippene ikke står for en høy andel av totale livsløpsutslipp, er det derfor likevel undersøkt hvilken innvirkning det har på analyseresultatene å endre den antatte generiske transportdistansen. Dersom distansen økes med fra 100km til 500km, er den resulterende økningen i utslipp fra materialbruk for Villa Dammen (oppgradert bygg) over 60 år 1,3%.

Dersom distansen tidobles, dvs. økes til 1000km, øker materialutslippene over 60 år med 2%. Dette tilsvarer kun en 0,1% økning i totale levetidsutslipp for oppgradert bygg, og antakelsen om 100km generisk transportdistanse kan dermed ikke sies å ha vesentlig betydning for analyseresultatene.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Oppgradering D&V Avhending Livsløp, tot Oppgradering D&V Avhending Livsløp, tot Villa Dammen, uten oppgradering Villa Dammen, oppgradert bygg

FORDELING AV UTSLIPP FRA MATERIALER OG TRANSPORT, VILLA DAMMEN

Materialer Transport

(25)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

4.3 Utslipp fra energibruk i drift

Beregnede klimagassutslipp forbundet med energibruk i drift totalt over 60 år, og per areal og år er gitt i henholdsvis Tabell 8 og Tabell 9:

Tabell 8 Beregnede klimagassutslipp fra energibruk i drift for Villa Dammen med og uten oppgradering, og TEK10 referansebygg, fordelt på energikilde, over 60 år

ENERGIKILDE Villa Dammen, uten oppgradering

DIREKTE EL 125,1 110,1 75,8

EL TIL VARMEPUMPE 34,8 0,0 0,0

PARAFIN 249,2 0,0 0,0

BIOBRENSEL 14,0 16,6 2,5

SUM 423,1 126,6 78,3

Tabell 9 Beregnede klimagassutslipp fra energibruk i drift, for Villa Dammen med og uten oppgradering, og TEK10 referansebygg, per oppvarmet BRA og år, fordelt på energikilde

ENERGIKILDE Villa Dammen, uten oppgradering

DIREKTE EL 17,8 15,7 10,8

EL TIL VARMEPUMPE 5,0 0,0 0,0

PARAFIN 35,5 0,0 0,0

BIOBRENSEL 2,0 2,4 0,4

SUM 60,3 18,0 11,2

(26)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

Figur 7 viser klimagassutslipp fra energibruk i drift for alle scenariene, fordelt på utslipp fra hver energibærer:

Figur 7 Klimagassutslipp fra energibruk i drift, per oppvarmet BRA og år, fordelt på energikilde

Ettersom utslipp fra energibruk er dominerende for totale levetidsutslipp for alle vurderte scenarier, er den relative størrelsen på stolpene i Figur 7 nesten tilsvarende som i Figur 3, som viste totale utslipp.

Fordelingen mellom utslipp forbundet med de ulike energibærerne viser at de største

bidragene til totale utslipp skyldes direkte elektrisitetsforbruk og parafin. Bidraget fra ette kan både skyldes mengden energi forbrukt for hver kilde og utslippet per kWh forbrukt

(utslippsfaktoren). Hvilken av disse faktorene som har størst betydning kan vurderes ved å sammenlikne fordelingen av totale energibruksutslipp per energikilde med levert energi fordelt per energikilde, som vist i Figur 8:

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0

CO2-EKV./M2/ÅR

K LI MAG A SSUT SLI PP F RA E N E RG I BRUK I DRI F T, PE R E NE RG I K I LDE

Direkte el El til varmepumpe Parafin Biobrensel (ved)

(27)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS Figur 8 Levert energi til drift, per oppvarmet BRA og år, fordelt på energikilde

Total levert energi til det oppgraderte bygget er 33% lavere enn for bygget uten

oppgradering. At forskjellen i utslipp fra energibruk er så mye større (-70%), skyldes at vedfyring dekker en større andel av energibehovet for det oppgraderte bygget

Forbrenning av parafin for Villa Dammen slik bygget var før oppgraderingen har stor innvirkning på totale utslipp til energibruk. Parafin står for ca. litt over en fjerdedel av levert energi til bygget, men forårsaker rundt 60% av energirelaterte utslipp. Dette skyldes den høye utslippsfaktoren for forbrenning av parafin.

Motsatt effekt er tydelig for vedfyring. Vedfyring står for rundt 33% av levert energi til Villa Dammen uten oppgradering, og 45% av levert energi til det oppgraderte bygget. Andelen av energibruksutslipp som kan tilskrives vedfyring er imidlertid bare rundt 3% for Villa Dammen uten oppgradering, og rundt 13% for oppgradert bygg. Dette henger sammen med at

vedfyring regnes som klimanøytralt, og derfor er regnet med en svært lav utslippsfaktor per kWh. Bruk av utslippsfaktor som regner med CO2-utslipp fra forbrenning av ved er

problematisert i kapittel 5.

Utslipp forbundet med elektrisitetsforbruk står for en stor andel av energibruksutslippene – rundt 40% for Villa Dammen uten oppgradering, ca. 87% for oppgradert bygg, og ca. 97% for referansebygget. Regnet som andel av totale levetidsutslipp, inkludert både utslipp fra

materialer og energi, står utslipp fra elektrisitetsforbruk for 37% av totalen for Villa Dammen uten oppgradering, 78% for oppgradert bygg, og 58% for referansebygget.

Elektrisitetsforbruk kan derfor pekes på som en av de viktigste enkeltparameterne i analysen.

Valg av utslippsfaktor for elektrisitet er problematisert i kapittel 4.7.1.

0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0 400,0 450,0

KWH/M2/ÅR

E NE RG I BRUK I DRI F T, PE R E N E RG I K I LDE

(28)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

4.4 Periodiserte utslipp over 60 år

Figur 9 viser hvordan klimagassutslippene utvikler seg for Villa Dammen uten oppgradering (blå linje), oppgradert bygg (grønn linje), og referansebygg (brun linje) over analyseperioden:

Figur 9 Sammenlikning av akkumulerte klimagassutslipp for Villa Dammen med og uten oppgradering, og referansebygg, over 60 år

Skjæringspunktet mellom kurven som viser utslippsutvikling for Villa Dammen uten oppgradering og kurven for oppgradert bygg viser tilbakebetalingstiden for utslipp fra oppgradering av Villa Dammen. Ettersom energieffektiviseringstiltakene som ble gjort i oppgraderingen medfører vesentlige kutt i utslipp til energibruk til drift med bruk av små mengder byggematerialer med lave iboende klimagassutslipp, inntreffer dette

skjæringspunktet etter bare et halvt år, og er derfor ikke synlig på figuren.

Skjæringspunktet mellom kurven for Villa Dammen uten oppgradering starter lavere enn kurven for referansebygget på grunn av utslippene i utbyggingen av nybygget.

Skjæringspunktet mellom kurvene inntreffer etter ca. 6 år. Dette betyr at utslippsgevinst fra lavere energibruk i drift i referansebygget, sammenliknet med Villa Dammen uten

energieffektiviseringstiltak, veier opp for utslipp fra oppføring av bygget etter ca. 6 års drift.

Utslippskurvene for Villa Dammen, oppgradert bygg og referansebygget nærmer seg

hverandre over analyseperioden, og skjærer hverandre etter ca. 52 år. Det krever altså 52 år

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59

tonn CO2-ekv.

ÅR

AKKUMULERT KLIMAPÅVIRKNING, OVER 60 ÅR

Villa Dammen, uten oppgradering Villa Dammen, oppgradert bygg TEK10 referansebygg

(29)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

med lavere energibruk i drift i nybygget før det er bedre å rive det eksisterende bygget og oppføre et nytt standardbygg iht. TEK10 lønner seg i et klimaperspektiv, sammenliknet med oppgradering av Villa Dammen.

4.5 Alternative valg av energikilder

Ettersom bruk av parafin til oppvarming gir svært høye klimagassutslipp, og derfor skal fases ut som oppvarmingskilde i norske boliger innen 2020, er det gjort energiberegninger for Villa Dammen uten oppgradering der energibehovet til oppvarming i stedet dekkes av direkte elektrisitet (30%) og varmepumpe (50%), i tillegg til vedovn (20%).

I tillegg er det gjort energiberegninger for Villa Dammen, oppgradert bygg, der masseovnen er tenkt erstattet med en luft-luft varmepumpe (dekker 40% av romoppvarming), panelovner (40%) og en standard moderne vedovn (20%).

Beregnet levert energi og resulterende klimagassutslipp fra energibruk for Villa Dammen med og uten oppgradering med opprinnelige og alternative energiløsninger er gitt i henholdsvis Tabell 10 og Tabell 11. Leverte energi til og utslipp fra referansebygget er inkludert for sammenlikning.

Tabell 10 Beregnet levert energi til Villa Dammen, med og uten oppgradering og referansebygg, med scenarier for alternative valg av energiløsninger

LEVERT ENERGI [KWH/M²/ÅR]

ENERGIKILDE

Villa Dammen, uten oppgradering

Villa Dammen, uten oppgradering,

uten parafin

Villa Dammen, oppgradert

bygg

Villa Dammen, oppgradert bygg,

varmepumpe

DIREKTE EL 135,0 184,8 118,8 156,8 81,8

EL TIL

VARMEPUMPE 37,5 46,9 0,0 29,4 0,0

PARAFIN 110,6 0,0 0,0 0,0 0,0

BIOBRENSEL

(VED) 142,5 142,5 168,4 53,2 25,6

SUM 425,6 374,1 287,2 239,4 107,4

Tabell 11 Klimagassutslipp per areal og år for Villa Dammen, med og uten oppgradering og referansebygg, med scenarier for alternative valg av energiløsninger

ENERGIKILDE

Villa Dammen, uten oppgradering

Villa Dammen, uten oppgradering,

uten parafin

Villa Dammen, oppgradert

bygg

Villa Dammen, oppgradert bygg,

varmepumpe

DIREKTE EL 17,8 24,4 15,7 20,7 10,8

EL TIL

VARMEPUMPE

5,0 6,2 0,0 3,9 0,0

PARAFIN 35,5 0,0 0,0 0,0 0,0

BIOBRENSEL (VED)

2,0 2,0 2,4 0,7 0,4

SUM 60,3 32,6 18,0 25,3 11,2

(30)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS

Av Figur 10 ser man at total levert energi er noe lavere for Villa Dammen uten oppgradering uten parafin, sammenliknet med scenariet med parafin, og tilsvarende for oppgradert bygg med varmepumpe, sammenliknet med scenariet med masseovnen. Dette skyldes at varmepumpe står for en større andel av romoppvarmingen i begge tilfelle. Fordi varmepumpen omdanner elektrisk energi til varme mer effektivt enn en parafin- eller vedovnene omdanner brensel til varme, blir dermed nødvendig levert energi for å dekke oppvarmingsbehovet lavere. Som illustrert i Figur 11, gir det å erstatte parafinkamin med varmepumpe nesten en halvering av utslipp fra energibruk (-46%).Bruk av varmepumpe i stedet for vedfyring i masseovnen gir imidlertid økte utslipp (+40%) for oppgradert bygg.

Dette skyldes at utslippsfaktoren for elektrisitet er mye høyere enn utslippsfaktoren for ved.

Resultater der CO2-utslipp for vedfyring ikke er regnet som klimanøytrale er gitt i 5.2.1.

Mengden levert direkte elektrisitet er større for Villa Dammen, oppgradert bygg med varmepumpe, enn med masseovnen. Det skyldes at masseovnen dekker mye av

oppvarmingsbehovet både for romoppvarming og varmt tappevann, slik at dekningsgraden for direkte el går opp på begge postene når masseovnen erstattes med varmepumpe.

Figur 10 Sammenlikning av levert energi til drift av Villa Dammen uten oppgradering med og uten parafin, oppgradert bygg med masseovn og varmepumpe, og TEK10 referansebygg

0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 350,0 400,0 450,0

V I L L A D A M M E N , U T E N O P P G R A D E R I N G ,

U T E N P A R A F I N

V I L L A D A M M E N , O P P G R A D E R T

B Y G G

B Y G G , V P

KWH/M2/ÅR

E NE RG I BRUK I DRI F T, PE R E N E RG I K I LDE

(31)

Riksantikvaren

Asplan Viak AS Figur 11 Sammenlikning av klimagassutslipp fra energi til drift av Villa Dammen uten oppgradering med og uten parafin, oppgradert bygg med masseovn og varmepumpe, og TEK10 referansebygg

4.6 Valg av metodikk for beregning av energibruk i drift

Som det er beskrevet i kapittel 3.3, er energibehov i drift beregnet med inndata som

reflekterer nøysomme beboere. For å vise hvordan resultatene endrer seg dersom standard forutsetninger for energibruk i moderne bygninger legges til grunn, er det også gjort

energiberegninger iht. inndata i NS 3031 Beregning av bygningers energiytelse - Metode og data. Resultater med energibruk beregnet iht. NS 3031 er gitt i Tabell 12 (levert energi) og Tabell 13 (utslipp).

I tillegg vises resultater der målte forbruksdata for husstanden i Villa Dammen er lagt til grunn for energibruk i drift. Målt energiforbruk er gitt som snitt over de to driftsårene som har forløpt siden oppgraderingen.

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0

V I L L A D A M M E N , U T E N O P P G R A D E R I N G ,

U T E N P A R A F I N

B Y G G

B Y G G , V P

CO2-EKV./M2/ÅR

K LI MAG A SSUT SLI PP FRA E N E RG I B RUK I D RI FT, PE R E N E RG I K I LD E